画像データからnumpy形式に変換する方法

画像認識など画像を用いた判定を行う場合、jpgなどの画像データを読み込みますが、それらの画像データはnumpy配列の形式に変更する必要があります。その方法を知らないと画像データを取り込んだものの、学習や評価できないということになってしまいます。

今回はjpgなどの画像データを読みこんだあとにnumpyの配列の形式に変更する方法について説明します。

前提条件

ソースコードを実行するPythonファイルと同一の階層にディレクトリを作成し、その中に画像を格納します。拡張性を高めるためディレクトリは複数（Folder1,Folder2）とします。読み込まれた画像は50×50のRGB形式にリサイズしてnumpyの配列に格納されます。

ディレクトリ構成
・Pythonのソースコード（.py形式）
・Folder1(フォルダ)
→jpg型式の画像ファイル（複数枚可能）
・Foledr2(フォルダ)
→jpg型式の画像ファイル（複数枚可能）

ソースコード

ソースコードです。詳細は別途説明します。

from PIL import Image
import os, glob
import numpy as np

folder = ["folder1","folder2"]
image_size = 50

X = []
Y = []
for index, name in enumerate(folder):
    dir = "./" + name
    files = glob.glob(dir + "/*.jpg")
    for i, file in enumerate(files):

        image = Image.open(file)
        image = image.convert("RGB")
        image = image.resize((image_size, image_size))
        data = np.asarray(image)
        X.append(data)
        Y.append(index)

X = np.array(X)
Y = np.array(Y)

from PIL import Image

import os, glob

import numpy as np

folder = ["folder1","folder2"]

image_size = 50

X = []

Y = []

for index, name in enumerate(folder):

dir = "./" + name

files = glob.glob(dir + "/*.jpg")

for i, file in enumerate(files):

image = Image.open(file)

image = image.convert("RGB")

image = image.resize((image_size, image_size))

data = np.asarray(image)

X.append(data)

Y.append(index)

X = np.array(X)

Y = np.array(Y)

ソースコードの詳細

import os, glob
from PIL import Image
import numpy as np

import os, glob

from PIL import Image

import numpy as np

画像の編集に必要なPIL、ファイルの読み込みに必要なos, globをインポートします。numpy形式にするためnumpyについてもインポートします。

folder = ["folder1","folder2"]
image_size = 50

X = []
Y = []

folder = ["folder1","folder2"]

image_size = 50

X = []

Y = []

今後の処理に必要となる変数の初期設定を行っています。Xには50×50のサイズでRBG形式のため[Red,Green,Blue]で格納されます。Yにはフォルダの識別子（folder1の場合は0、folder2の場合は1が格納されます

for index, name in enumerate(folder):
    dir = "./" + name
    files = glob.glob(dir + "/*.jpg")
    for i, file in enumerate(files):

        image = Image.open(file)http://newtechnologylifestyle.net/wp-admin/post-new.php#
        image = image.convert("RGB")
        image = image.resize((image_size, image_size))
        data = np.asarray(image)
        X.append(data)
        Y.append(index)

for index, name in enumerate(folder):

dir = "./" + name

files = glob.glob(dir + "/*.jpg")

for i, file in enumerate(files):

image = Image.open(file)http://newtechnologylifestyle.net/wp-admin/post-new.php#

image = image.convert("RGB")

image = image.resize((image_size, image_size))

data = np.asarray(image)

X.append(data)

Y.append(index)

フォルダ分ループを行いjpg形式のファイルを取り出し、RGB形式、50×50のサイズに変更しています。そのデータをX、Yの配列に格納しています。

X = np.array(X)
Y = np.array(Y)

1 2	X = np.array(X) Y = np.array(Y)

numpy配列の形式に変更しています。

実行結果

folder1に3枚の画像データ、folder2に3枚の画像データを格納し実際に実行してみます。

len(X)

len(X)

6

6と出力されており6枚の画像データが取り込まれています。

X[0][0]

X[0][0]

array([[189, 193, 205],
       [207, 211, 223],
       [238, 244, 255],
       [226, 239, 255],
       [224, 244, 255],
       [217, 242, 255],
       [228, 251, 255],
       [217, 247, 249],
       [224, 246, 255],
       [236, 240, 255],
       [226, 245, 252],
       [219, 252, 255],
       [248, 241, 231],
       [249, 205, 178],
       [212, 171, 143],
       [205, 158, 130],
       [220, 177, 160],
       [174, 134, 126],
       [112,  77,  71],
       [113,  82,  77],
       [119,  90,  86],
       [ 74,  46,  43],
       [ 70,  41,  37],
       [ 84,  65,  61],
       [ 52,  42,  40],
       [ 49,  39,  40],
       [ 75,  60,  63],
       [ 61,  42,  44],
       [ 77,  57,  59],
       [ 66,  44,  46],
       [ 45,  31,  22],
       [ 60,  43,  36],
       [116,  86,  84],
       [ 93,  58,  39],
       [ 83,  56,  27],
       [241, 231, 239],
       [215, 218, 249],
       [209, 218, 225],
       [208, 206, 211],
       [207, 197, 231],
       [160, 194, 232],
       [169, 202, 235],
       [174, 194, 231],
       [182, 204, 241],
       [219, 236, 254],
       [240, 248, 255],
       [193, 208, 227],
       [181, 198, 224],
       [227, 235, 255],
       [217, 223, 237]], dtype=uint8)

array([[189, 193, 205],

[207, 211, 223],

[238, 244, 255],

[226, 239, 255],

[224, 244, 255],

[217, 242, 255],

[228, 251, 255],

[217, 247, 249],

[224, 246, 255],

[236, 240, 255],

[226, 245, 252],

[219, 252, 255],

[248, 241, 231],

[249, 205, 178],

[212, 171, 143],

[205, 158, 130],

[220, 177, 160],

[174, 134, 126],

[112, 77, 71],

[113, 82, 77],

[119, 90, 86],

[ 74, 46, 43],

[ 70, 41, 37],

[ 84, 65, 61],

[ 52, 42, 40],

[ 49, 39, 40],

[ 75, 60, 63],

[ 61, 42, 44],

[ 77, 57, 59],

[ 66, 44, 46],

[ 45, 31, 22],

[ 60, 43, 36],

[116, 86, 84],

[ 93, 58, 39],

[ 83, 56, 27],

[241, 231, 239],

[215, 218, 249],

[209, 218, 225],

[208, 206, 211],

[207, 197, 231],

[160, 194, 232],

[169, 202, 235],

[174, 194, 231],

[182, 204, 241],

[219, 236, 254],

[240, 248, 255],

[193, 208, 227],

[181, 198, 224],

[227, 235, 255],

[217, 223, 237]], dtype=uint8)

1枚目の画像データの[0]番目です。50×50のため50個のデータがRBG形式[Red,Green,Blue]で格納されています。

X[0][49]

X[0][49]

array([[244, 233, 239],
       [243, 238, 244],
       [244, 242, 247],
       [244, 242, 247],
       [255, 253, 255],
       [251, 245, 245],
       [255, 255, 253],
       [255, 251, 231],
       [134,  86,  76],
       [237, 193, 158],
       [131,  97,  88],
       [ 81,  52,  38],
       [ 63,  38,  31],
       [113,  80,  63],
       [ 77,  43,  44],
       [144, 100,  87],
       [239, 221, 211],
       [137,  82,  77],
       [141,  79,  64],
       [125,  69,  52],
       [150, 112,  89],
       [174, 109,  87],
       [176, 120,  95],
       [181, 123,  99],
       [182, 124, 100],
       [165, 107,  85],
       [152,  97,  76],
       [135,  84,  63],
       [153, 105,  85],
       [156, 110,  87],
       [ 77,  54,  36],
       [ 54,  34,  23],
       [100,  59,  55],
       [ 98,  68,  58],
       [ 79,  49,  41],
       [ 51,  40,  38],
       [ 41,  25,  25],
       [ 96,  71,  64],
       [145, 106,  91],
       [175, 130, 111],
       [210, 172, 161],
       [228, 195, 188],
       [233, 202, 197],
       [228, 195, 188],
       [235, 202, 197],
       [241, 239, 242],
       [188, 193, 215],
       [194, 215, 236],
       [230, 232, 245],
       [185, 184, 190]], dtype=uint8)

array([[244, 233, 239],

[243, 238, 244],

[244, 242, 247],

[255, 253, 255],

[251, 245, 245],

[255, 255, 253],

[255, 251, 231],

[134, 86, 76],

[237, 193, 158],

[131, 97, 88],

[ 81, 52, 38],

[ 63, 38, 31],

[113, 80, 63],

[ 77, 43, 44],

[144, 100, 87],

[239, 221, 211],

[137, 82, 77],

[141, 79, 64],

[125, 69, 52],

[150, 112, 89],

[174, 109, 87],

[176, 120, 95],

[181, 123, 99],

[182, 124, 100],

[165, 107, 85],

[152, 97, 76],

[135, 84, 63],

[153, 105, 85],

[156, 110, 87],

[ 77, 54, 36],

[ 54, 34, 23],

[100, 59, 55],

[ 98, 68, 58],

[ 79, 49, 41],

[ 51, 40, 38],

[ 41, 25, 25],

[ 96, 71, 64],

[145, 106, 91],

[175, 130, 111],

[210, 172, 161],

[228, 195, 188],

[233, 202, 197],

[228, 195, 188],

[235, 202, 197],

[241, 239, 242],

[188, 193, 215],

[194, 215, 236],

[230, 232, 245],

[185, 184, 190]], dtype=uint8)

1枚目の画像データの[49]番目です。50×50のため50個のデータがRBG形式[Red,Green,Blue]で格納されています。

len(Y)

len(Y)

6

6と出力されており6枚の画像データが取り込まれています。

Y

array([0, 0, 0, 1, 1, 1])

1	array([0, 0, 0, 1, 1, 1])

Yにはフォルダの識別子です。folder1の場合は0、folder2の場合は1が格納されています。